Níveis de Serviço

1 - Níveis de Serviço para Veículos:

Capacidade de uma Rodovia

Podemos entender como  CAPACIDADE, a quantidade de veículos que dada rodovia consegue fazer passar por unidade de tempo.

Assim, uma rodovia com capacidade de 400 veículos por hora consegue fazer passar mais veículos do que uma rodovia com capacidade de 300 veículos por hora.

Quais são os condicionantes que afetam a capacidade de uma rodovia?

O leigo pode ter a impressão de que quanto maior a velocidade permitida na rodovia maior será a sua capacidade. Essa impressão seria válida caso estivessemos estudando sistemas contínuos como a água fluindo dentro de um tubo. Neste caso sim, quanto maior a velocidade maior será a quantidade de água transportada pelo tubo.

No caso de rodovias, temos um sistema que não é contínuo. Numa rodovia encontramos veículos, que são porções discretas de componentes que nela trafegam e que precisam obedecer a determinados critérios. O critério mais importante é o da segurança. Então, um veículo deve manter uma certa distância do veículo da frente e essa distância de segurança é proporcional à velocidade, isto é, quanto maior a velocidade maior deve ser a distância de segurança.

DISTÂNCIA DE SEGURANÇA

Em velocidades maiores, os veículos devem trafegar com distância de segurança maior, de modo que a estrada irá comportar uma quantidade menor de veículos:

Em velocidades menores, os veículos poderão trafegar com distância de segurança menor, de modo que a estrada irá comportar uma quantidade maior de veículos:

Outra característica que afeta a capacidade de uma rodovia é o número de faixas que a pista possui. Rodovias largas com muitas faixas conseguem, é claro, maior capacidade.

Não podemos esquecer que trafegam pela rodovia, veículos com características de tráfego diferentes. .

Veículos de passageiros são mais ágeis, aceleram com mais facilidade, freiam com maior facilidade, na ultrapassagem são mais fáceis de se controlar, etc.

Estradas que ligam cidades industriais ou que estão localizadas em zonas industriais apresentam, proporcionalmente, uma quantidade maior de veículos de cargas, enquanto que estradas turísticas que ligam a praias e montanhas apresentam um volume muito maior de veículos de passageiros.

Outros fatores como a característica topográfica da região onde a estrada está implantada como região plana, região montanhosa, paisagem bonita, permissão de instalação de painéis de propaganda, etc.

Também não podemos esquecer da duração da viagem. Estradas com duração mais curta são mais "nervosas" enquanto que estradas que ligam centros distantes produzem viagens mais "tranqüilas"

Existem também fatores culturais, de legislação e outras que afetam a capacidade. Países que não permitem que motoristas "novatos" dirijam em Vias Expressas oferecem capacidade maiores nessas vias.

Exite um estudo que é feito periodicamente por um ógão dos EUA que a partir de estatísticas de levantamentos feitos nas rodovias publicam uma tabela denominada HCM que traduzindo é algo do tipo Manual de Capacidades em Rodovias.

O HCM define 6 Níveis de Serviços, identificados pelas letras A a F, sendo o Nível de Serviço A o mais rigoroso e que apresenta a maior capacidade de uma rodovia, mas em contraposição apresenta "custos", não apenas financeiros mas de projeto, de implantação, de manutenção e de uso mais rigorosos.

Fonte: http://www.dominiopublico.gov.br/download/texto/cp072409.pdf

Nível de Serviço em Rodovias

O aumento do transporte motorizado nos Estados Unidos, na década de 20, criou uma demanda de tráfego acima da capacidade de muitas rodovias existentes na época e tornou-se clara a necessidade de estudos sobre o volume de tráfego e a capacidade das rodovias, a fim de auxiliar os engenheiros de transportes no planejamento e projeto de rodovias (MacLean, 1989). Assim, o período de 1922 a 1935 marcou o início das pesquisas científicas sobre a capacidade das rodovias. Contribuições significativas foram feitas nesse período por Johnson e Greenshields (MacLean, 1989). A partir de 1935, o US Bureau of Public Roads realizou uma série de estudos empíricos e analíticos, visando determinar a capacidade para vários tipos de rodovias. Esses estudos formaram a base do primeiro Highway Capacity Manual, publicado em 1950 (MacLean, 1989).

Evolução do HCM - Highway Capacity Manual

A primeira edição do HCM, publicada em 1950 pelo US Bureau of Public Roads - BPR, tinha o objetivo de fornecer diretrizes para projetos e análises operacionais de infra-estrutura rodoviárias. 

 Nessa edição, foram definidos três valores de capacidade: básica, possível e prática.

Capacidade básica (basic capacity): é número máximo de carros de passeio que podem passar em um determinado ponto da rodovia, no período de uma hora, sob condições de tráfego e geometria da rodovia próximos do ideal. Na ocasião, estipulou-se que o valor da capacidade básica era de 2.000 carros de passeio por hora (MacLean, 1989).

Capacidade possível (possible capacity): este valor considera os efeitos que a geometria da rodovia inferior à da ideal e a presença de caminhões na composição do tráfego têm na capacidade máxima da rodovia (MacLean, 1989).

Capacidade prática (practical capacity): foi definida como o número máximo de veículos que podem passar por um determinado ponto da rodovia, no período de uma hora, sem que a densidade do tráfego se torne tão grande que cause atrasos excessivos, perigo ou restrições à liberdade de manobras sob as condições predominantes de tráfego e da geometria da rodovia (MacLean, 1989). Corresponde, de certa forma, ao nível de serviço usado no projeto da rodovia.

Em 1965, o Highway Research Board - HRB, atualmente denominado de Transportation Research Board - TRB, publicou a segunda edição do HCM. Na edição de 1965, foi introduzido o conceito de nível de serviço para substituir o que anteriormente era denominado de “capacidade prática” (MacLean, 1989). O nível de serviço, que é utilizado até os dias atuais, é uma medida qualitativa, designado pelas letras A a F. 

O nível de serviço A representa o melhor nível de operação, sendo que o nível de serviço F representa o congestionamento.

A terceira edição do HCM, publicada pelo TRB em 1985, foi o resultado de mais de duas décadas de estudos de diversas agências; financiadas por diversas organizações, principalmente pelo National Cooperative Highway Research Program – NCHRP e pelo Federal Highway Administration – FHWA. A edição de 1985 foi a versão do HCM mais utilizada, sendo traduzida para diversas línguas, e consolidou o HCM como a referência mundial para análise da capacidade e nível de serviço de rodovias (TRB, 2000).

Na versão de 1985 do HCM foi incluída uma nova medida de serviço para determinar os níveis de serviço, pois a velocidade média do tráfego, de forma isolada, não refletia adequadamente a relação entre a oferta e a demanda de ultrapassagem, que é fundamental para a operação de tráfego em rodovias de pista simples (Harwood et al., 1999). Assim, foi incluída a porcentagem de tempo de atraso (percent time delay) como medida de serviço complementar para determinar o nível de serviço em rodovias de pista simples. 

A capacidade das rodovias de pista simples também aumentou para 2.800 carros de passeio equiavalente por hora (cpe/h), quando consideradas as duas direções de tráfego e com divisão de tráfego igual a 50/50; e 2.000 cpe/h, quando a divisão de tráfego é 100/0 (Harwood et al., 1999).

Em 1994 e 1997, ocorreram mais duas atualizações do HCM, porém os procedimentos de análises para as rodovias de pista simples mantiveram-se inalterados durante essas revisões.

Highway Capacity Manual 2000

A edição de 2000 do Highway Capacity Manual representa uma revisão e expansão significativa do material apresentado nas edições anteriores. No HCM-2000, várias deficiências identificadas em suas edições anteriores foram corrigidas. A porcentagem de tempo de atraso passou a se chamar porcentagem de tempo viajando em pelotões (percent time spent following), pois o termo anterior (percent time delay) foi considerado confuso pelos usuários do manual. O headway que define quando dois veículos trafegam em pelotão diminuiu de 5 para 3 segundos e os volumes de serviços que delimitam os níveis de serviço também foram alterados.

Outra inovação do HCM-2000 é o procedimento de análise operacional para trechos contendo faixas adicionais. Até a edição de 2000 do HCM, não existia um procedimento para calcular o nível de serviço em rodovias de pista simples com faixas adicionais, mas já havia recomendações por parte do comitê para que se propusesse uma solução para este problema. 

As primeiras iniciativas para se elaborar um procedimento para tal finalidade foram feitas entre a década de 80 e início da década de 90, e entre os principais colaboradores podemos citar Douglas W. Harwood (1991 e 1995), nos EUA, John Morrall (1986 e 1998), no Canadá, e Chris J. Hoban (1982 e 1984), na Austrália. Nesta época, as discussões se concentraram em torno da determinação de qual medida de desempenho melhor representa a eficiência das faixas adicionais na melhoria operacional de uma rodovia de pista simples. O procedimento apresentado no HCM-2000 para análise de nível de serviço de trechos contendo faixas adicionais representa um grande avanço em relação às publicações anteriores, mas ainda é bastante limitado, pois permite a análise de apenas uma faixa adicional por segmento.

SEQ	NÍVEL DE  SERVIÇO	CONDIÇÕES OPERACIONAIS
1	A	FLUXO LIVRE
2	B	FLUXO RAZOAVELMENTE LIVRE
3	C	FLUXO ESTÁVEL
4	D	FLUXO APROXIMADAMENTE INSTÁVEL
5	E	FLUXO INSTÁVEL
6	F	FLUXO FORÇADO

2 - Níveis de Serviço para Pedestres:

Fonte: DNIT IPR-740

São definidos dois tipos de níveis de serviço: pedestres em deslocamento (passeios, escadas etc) e pedestres aguardando oportunidade para se deslocar (áreas de espera).

2.1 - Níveis de Serviço para Pedestres em Deslocamento:

Nível de Serviço A – Fluxo livre (Densidade 0,2 p/m2, Fluxo 16 p/min/m)

Os pedestres se movem pelo caminho desejado, sem serem forçados a alterar seus movimentos pela proximidade dos demais. Suas velocidades são escolhidas livremente e há pouca probabilidade de conflitos.

Nível de Serviço B – Fluxo razoavelmente livre (Densidade 0,3-0,2 p/m2, Fluxo 16-23 p/min/m)

Os pedestres escolhem livremente suas velocidades, mas seus caminhos já exigem atenção aos demais.

Nível de Serviço C – Fluxo estável (Densidade 0,5-0,3 p/m2, Fluxo 23-33 p/min/m)

Os pedestres podem se deslocar com velocidade normal e ultrapassar outros pedestres em correntes de mesmo sentido. Fluxos opostos e mudanças de trajetórias começam a causar conflitos. Há certa redução nos fluxos.

Nível de Serviço D – Fluxo próximo à instabilidade (Densidade 0,7-0,5 p/m2, Fluxo 33-49 p/min/m)

Os pedestres têm sua velocidade restringida e encontram dificuldade para ultrapassar outros pedestres. Fluxos opostos e mudanças de trajetórias aumentam muito a probabilidade de conflitos. Pode-se ainda considerar uma razoável fluidez nos deslocamentos.

Nível de Serviço E – Fluxo instável/Capacidade (Densidade 1,3-0,7 p/m2, Fluxo 49-75 p/min/m)

Os pedestres são frequentemente obrigados a ajustar entre si suas velocidades. O espaço disponível é insuficiente para permitir a ultrapassagem de pedestres mais vagarosos. Movimentos de correntes contrárias e mudanças de trajetórias são extremamente difíceis. No limite deste nível, o deslocamento é arrastado, com paradas e interrupções do fluxo.

Nível de Serviço F – Fluxo forçado (Densidade 1,3 p/m2, Fluxo variável p/min/m)

O deslocamento dos pedestres é arrastado. O contato físico é frequente e inevitável. Mudanças de trajetórias e fluxos de sentidos opostos são virtualmente impossíveis. O fluxo é esporádico. A distribuição dos pedestres mais se assemelha a grupos aguardando oportunidade de se deslocar do que a uma corrente em deslocamento.

 

2.2 - Níveis de Serviço para Pedestres Aguardando:

Nível de Serviço A – Área média por pedestre 1,2 m2/p

Circulação livre dentro da área, sem conflitos entre os pedestres.

Nível de Serviço B – Área média por pedestre: 0,9-1,2 m2/p

Circulação parcialmente restrita, para evitar conflitos.

Nível de Serviço C – Área média por pedestre: 0,6-0,9 m2/p

Circulação mais restrita, com prováveis conflitos.

Nível de Serviço D – Área média por pedestre: 0,3-0,6 m2/p

Circulação severamente restrita. Deslocamento só é possível em grupo. Espera desconfortável.

Nível de Serviço E – Área média por pedestre: 0,2-0,3 m2/p

Contato físico inevitável. Impossibilidade de circulação. Espera extremamente desconfortável.

Nível de Serviço F – Área média por pedestre 0,2 m2/p

Virtualmente todos estão em contato físico uns com os outros. Impossibilidade de deslocamento.

Cresce o potencial para pânico se o volume se tornar excessivo.

ET-12\RMW\trafegando\NS.htm em 23/06/2011, atualizado em 24/12/2011 .